Lugege metallurgilise kivisöe kohta

Metallurgu söe, tuntud ka kui koksisöe, kasutatakse koksi tootmiseks, terase tootmisel kasutatava süsiniku esmaseks allikaks. Söe on looduslikult esinev settekivim, mis moodustub miljoneid aastaid, kuna taimed ja muud orgaanilised materjalid on maetud ja geoloogilised jõud. Kuumus ja rõhk põhjustavad füüsikalisi ja keemilisi muutusi, mille tulemuseks on süsinikuga rikastatud kivisüsi.

Metallurgiline kivisüsi

Metallurgiakivist erineb termilisest söelast, mida kasutatakse energia ja kütteks, selle süsinikusisalduse ja paagutamise võime tõttu.

Küllastusvõime tähendab söe võimet muuta koksi, puhta süsiniku kujul, mida saab kasutada põhilistes hapnikupõletites. Bituumenkivisüsi, mida üldiselt klassifitseeritakse metallurgiasisaldusena, on raskem ja mustam, sisaldab rohkem süsinikku ja vähem niiskust ja tuhka kui madala astme sütt.

Söe klassi ja selle sidumisvõimet määravad söe omakorda - lenduvate ainete ja metamorphismi määra mõõtmed - samuti mineraalsed lisandid ja söe võime kuumutamisel sulatada, paisuda ja taastada. Metallurgilise söe kolm peamist kategooriat on järgmised:

  1. Tugev koksisüsi (HCC)
  2. Poolpehme koksisöe (SSCC)
  3. Põletatud söe süstimine (PCI) kivisüsi

Rasked koksistamise söed nagu antratsiit omavad paremaid koksistamisomadusi kui poolpehmed koksi söed, võimaldades neil koguda kõrgemat hinda. Austraalia HCC peetakse tööstusharu võrdlusaluseks.

Kuigi PCI kivisütt ei liigitata sageli koksi söeks, kasutatakse seda ikkagi terase tootmisprotsessi energiaallikana ja võib mõnedes kõrgahjudes osaliselt asendada koksi.

Koksi valmistamine

Koksi valmistamine on söe karboniseerimine kõrgel temperatuuril. Tavaliselt toimub tootmine koksi aku, mis asub integreeritud terasetehase lähedal. Akus on koksi ahjud ridadesse virnastatud. Kivisüsi laaditakse ahjudesse ja seejärel kuumutatakse hapniku puudumisel kuni temperatuurini umbes 1100 ° C (2000 ° F).

Ilma hapnikuta söe ei põle, vaid selle asemel hakkab sulama. Kõrged temperatuurid volatistes söes sisalduvaid soovimatuid lisandeid, nagu vesinik, hapnik, lämmastik ja väävel. Neid sölavaid gaase saab kas koguda ja taaskasutada kõrvalsaadustena või põletada kuumuseallikana.

Pärast jahutamist kõvendab koks koksistunud kristallilist süsinikku, mis on piisavalt suur, et seda kasutada kõrgahjude abil. Kogu protsess võib kesta 12 kuni 36 tundi.

Algse sisendkütuse omadused mõjutavad oluliselt toodetud koksi lõplikku kvaliteeti. Üksikute söeklasside usaldusväärse tarnimise puudumine tähendab seda, et koksi tootjad kasutavad täna sageli kuni 20 söe segusid, et pakkuda terasetootjatele järjepidevat toodet.

1 tonni koksi tootmiseks on vaja ligikaudu 1,5 tonni metallurgilist kivisütt.

Koks metallitööstuses

Põhilised hapnikupõletid (BOF), mis moodustavad üle 70 protsendi kogu terase tootmises, vajavad terase tootmisel söödatoorainena rauamaaki , koksit ja ränikoguseid.

Pärast seda, kui kõrgahju söödetakse nende materjalidega, puhutakse segu kuum õhk. Õhk põhjustab koksi põletamist, tõstes temperatuuri 1700 ° C-ni, mis oksüdeerib lisandeid. Protsess vähendab süsinikusisaldust 90% võrra ja annab sulametalli, mida tuntakse kuummetallina.

Soojat metalli kuivatatakse kõrgahjust ja suunatakse BOF-i juurde, kus uue terase valmistamiseks lisatakse vanametalli ja lubjakivi. Erinevate terasetoodete tootmiseks võib lisada muid elemente nagu molübdeen , kroom või vanaadium.

Keskmiselt on 1000 kilogrammi (1 tonn) terasest toodetud umbes 630 kilo koksi.

Kõrga ahju tootmisprotsessi efektiivsus sõltub suuresti kasutatud toorainete kvaliteedist. Kõrgekvaliteedilise koksi abil varustatud kõrgahven nõuab vähem koksi ja voogu, vähendades tootmiskulusid ja mille tulemuseks on parem kuummetall.

2013. aastal kasutas terasetööstus umbes 1,2 miljardit tonni kivisütt. Hiina on maailma suurim koksisöe tootmine ja tarbimine, mis moodustab 2013. aastal 527 miljonit tonni. Austraalia ja USA järgivad vastavalt 158 ​​ja 78 miljonit tonni.

Koksisöe rahvusvaheline turg ei ole üllatav, sõltub suurel määral terasetööstusest. Koksisöe tonni hind kasvas pidevalt ligikaudu 40 dollarilt 2000. aastal kuni 200 USA dollarini 2011. aastal, kuid on sellest ajast alates vähenenud.

Peamised tootjad on BHP Billiton , Teck, Xstrata, Anglo American ja Rio Tinto.

Üle 90% kogu metallurgilise söe meretranspordi kaubast moodustavad saadetised Austraaliast, Kanadast ja USAst.

> Allikad

> Valia, Hardarshan S. Kõrge ahjukütuste tootmine koksi tootmiseks . Steelworks.
URL: www.steel.org
Maailma söekogu instituut. Söe ja teras (2007) .
URL: www.worldcoal.org